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antriebstechnik 5/2017

antriebstechnik 5/2017

KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Auf Schnelligkeit getrimmt Kupplungen für Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit zahlreichen Features 01 02 03 Antriebe in Werkzeugmaschinen oder Bestückungsautomaten arbeiten zunehmend in höheren Drehzahlbereichen. Der Grund sind zumeist gestiegene Produktivitätsforderungen und die immer höheren Ausbringungsleistungen der Anlagen. Hochgeschwindigkeitsanwendungen findet man aber auch zusätzlich in Messaufbauten zum Testen von Prüflingen. H ohe Drehzahlen in Verbindung mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften – hier eignen sich die Elastomerkupplungen Jawflex von Orbit Antriebstechnik in Spannnabenausführung. Durch ihren symmetrischen Aufbau zeichnen sie sich durch Rundlaufgenauigkeit und Laufruhe aus. Das Ausgleichselement der Jawflex ist ein Elastomerstern, der unter leichter Vorspannung in die Kupplungshälften mit den konkav ausgebildeten Aufnehmern montiert wird. Die Vorspannung gewährleistet eine spielfreie Drehmomentübertragung. Die elastischen Zähne des Elastomersternes ermöglichen die Aufnahme von radialen, axialen und winkligen Wel- Jörg Melnicky ist Marketingmanager und Andreas Bartels ist Anwendungsberater, beide bei der Orbit Antriebstechnik GmbH in Wolfenbüttel lenverlagerungen, zusätzlich bietet der Zahnkranz durch das verwendete Material eine elektrische Isolierungsfunktion. Durch die Wahl der Shorehärte des verwendeten Elastomersterns können Steifigkeitsfaktoren und Dämpfungsverhalten der Kupplung flexibel auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abgestimmt werden. Das Programm dieser drehelastischen Kupplungen deckt einen Nenndrehmomentbereich von 45 bis 600 Nm ab. Der Nabenwerkstoff Aluminium sorgt dafür, dass die Kupplungen ein geringes Massenträgheitsmoment besitzen und folglich für dynamische Vorschub- und Positionierungsaufgaben eingesetzt werden können. Kupplung mit unterschiedlichen Eigenschaften Lamellenkupplungen bieten viele praxisrelevante Features wie Robustheit, hohe Drehmomentübertragungskapazität und Präzision durch hohe Torsionsteifigkeitswerte. Für Anwendungen mit hohen Drehzahlen bietet Orbit Antriebstechnik ein abgestimmtes Programm. Das Sortiment umfasst Lamellenkupplungen mit Aluminium- oder Stahlklemmnaben, deren Lamellenpakete entweder aus einem elektrisch isolierenden Verbundwerkstoff oder aus rostfreiem Edelstahl bestehen. Bei Ersterem arbeitet ein speziell geformtes Lamellenpaket aus einem Hochleistungs-Faserverbundwerkstoff in der Kupplung. Diese verbindet damit Torsionssteife mit hohen Verlagerungswerten. Die Baureihe mit Stahlklemmnaben deckt den Bereich an übertragbaren Nenndrehmomenten von 20 bis 1 164 Nm ab. Durch die hohe Rundlaufgenauigkeit in Verbindung mit gewuchteten Klemmnaben sind sie für hohe Drehzahlen ausgelegt und erfüllen die Forderung nach erhöhten Maschinengeschwindigkeiten. Für Einsatzbereiche mit Fokus auf Massenträgheitsmoment stehen die Lamellenkupplungen mit leichten Aluminiumklemm- 36 antriebstechnik 5/2017

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 01 Elastomerkupplungen in Spannnabenausführung zeichnen sich durch eine hohe Laufruhe aus 02 Lamellenkupplungen eignen sich für Anwendungen mit hohen Maschinengeschwindigkeiten 03 Freischaltende Sicherheitskupplungen sorgen bei Betriebsstörungen für die Trennung von An- und Abtrieb naben zur Verfügung und weisen einen Drehmomentbereich bis 282 Nm auf. Je nach Kupplungsgröße sind Drehzahlen bis 15 000 min -1 möglich. Zu den typischen Einsatzgebieten solcher Lamellenkupplungen gehören Werkzeugmaschinen, Bestückungsautomaten oder Laserschneidanlagen mit schnelllaufenden Bearbeitungsprozessen. Stahllamellenkupplungen mit Lamellenpaketen aus rostfreiem Edelstahl eignen sich auch für schnelllaufende Anwendungen. Spezielle Anforderungen Drehzahlen von mehr als 15 000 min -1 sind bei Prüfständen an der Tagesordnung. Für die Ausgabe exakter Messergebnisse legen Entwickler solcher Testsysteme besonderes Augenmerk auf eine optimale Laufruhe des gesamten Antriebsstranges bei diesen hohen Geschwindigkeiten. Für einzusetzende Einzelkomponenten hat das eine hohe Wuchtgüte als Grundvoraussetzung zur Folge, um in der Kombination der Bauteile eine optimale Laufruhe zu gewährleisten. Fliehkräfte und Schwingungen belasten den gesamten Prüfstandsaufbau und können Messergebnisse verfälschen. Hauptursache für ihr Auftreten sind Unwuchten, die sich mit steigender Drehzahl verstärkt auswirken. Zur Vermeidung dieser Problematik wurde für die Antriebseinheit eines Prüfstandes eine Hochgeschwindigkeitskupplung gesucht, die eine Wuchtgüte von G 2,5 bei einer Bezugsdrehzahl von 22 500 min -1 aufweist. Zusätzlich waren ein universeller Verlagerungsausgleich und kompakte Abmessungen gefordert. Zum Einsatz kam eine modifizierte Stahllamellenkupplung mit kraftschlüssigen Klemmnaben, die durch konstruktive Maßnahmen wie dynamische Wuchtung der Forderung nach einer optimalen Laufruhe nachkommen konnte. Die Kupplung mit einem Außendurchmesser von 88 mm weist als doppelkardanische Version eine Gesamtlänge von 86,6 mm auf und stellt somit eine platzsparende Lösung dar. Gleichzeitig besitzt sie eine Nenndrehmomentkapazität von 250 Nm und eine Torsionssteifigkeit von 260 000 Nm/rad. Für den Ausgleich eventuell auftretender Verlagerungen bietet die Kupplung eine Kompensationsmöglichkeit von radial 0,16 mm, angular von 0,5° pro Lamellenpaket, axial von 0,6 mm. Wenn’s schnell gehen muss Kommt in High-Speed-Anwendungen das Thema Maschinensicherheit auf, bieten freischaltende Sicherheitskupplungen die technische Lösung. Bei diesen restmomentfrei trennenden Drehmomentbegrenzern kann bei Überlast die gespeicherte Rotationsenergie in den abgekoppelten Massen frei auslaufen. Die freischaltende Variante der Securmax Servo eröffnet ein Spektrum an spielfreien Sicherheitskupplungen. Diese Drehmomentbegrenzer besitzen eine degressive Tellerfederanordnung für unmittelbaren Drehmomentabfall. Im Überlastfall erfolgt die sofortige Trennung von ie sorgfältige Anpassung D der Kupplung an eine Hochgeschwin digkeitsanwendung ist der entscheidende Faktor für die Laufruhe und Performance des Antriebsstranges und somit der gesamten Anlage Andreas Bartels An- und Abtrieb. Dabei kann die gespeicherte Rotationsenergie frei auslaufen, die freischaltende Sicherheitskupplung bleibt ausgerastet. Die Drehmomentübertragung setzt ein, wenn die Kupplung manuell wieder eingerastet wird. Das Programm der spielfreien Drehmomentbegrenzer steht für einstellbare Drehmomentbereiche bis 1 200 Nm zur Verfügung. Für den Auftritt zusätzlicher Wellenverlagerung in der Anwendung gibt es die freischaltenden Sicherheitskupplungen auch in Kombination mit spielfreien Elastomerkupplungen. Sie stehen mit drei unterschiedlichen Zahnkranzshorehärten zur Wahl. www.orbit-antriebstechnik.de KLEIN. SCHNELL. PRÄZISE. Ausgleichskupplungen von VMA Bedingungslose Stabilität bei höchsten Drehzahlen – unsere unschlagbar flexible ASK Ausgleichskupplung lässt sich an Ihre spezifischen Anforderungen anpassen! Wir freuen uns auf Ihre Anfrage! www.vma-antriebstechnik.de Group VMA.indd 1 03.04.2017 09:17:11 antriebstechnik 5/2017 37

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